DE1082069B

DE1082069B - Circuit arrangement made up of bistable multivibrators for shifting stored pulses

Info

Publication number: DE1082069B
Application number: DES60717A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Wolfgang Seefeldner
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1958-11-25
Filing date: 1958-11-25
Publication date: 1960-05-19

Description

Häufig ist es in elektronischen Geräten, wie z. B. Fernschreibzeichensendern und -empfängern, elektronischen Vermittlungsgeräten und Datenverarbeitungsgeräten, wünschenswert, innerhalb eines Ringzählers, Impulsverteilers oder Schieberegisters eine gespeicherte Aufeinanderfolge von Impulsen (Code) zu verschieben, bei der sich vor und nach jedem Impuls (»Eins«) mindestens eine Impulslücke (»Null«) befindet. Insbesondere kommt es häufig vor, daß in einer solchen Schaltungsanordnung nur ein einzelner gespeicherter Impuls verschoben werden soll.It is often found in electronic devices such as B. teletype transmitters and receivers, electronic Switching equipment and data processing equipment, desirably, within a ring counter, Pulse distributor or shift register to shift a stored sequence of pulses (code) at which is before and after each pulse ("one") at least one pulse gap ("zero"). In particular it comes it is often the case that only a single stored pulse is to be shifted in such a circuit arrangement.

Die Erfindung bezieht sich auf Schaltungsanordnungen, deren einzelne Speicherelemente (Stufen) aus bistabilen Kippstufen bestehen. Diese sind im allgemeinen aus je zwei Verstärkerelementen aufgebaut. Es ist bekannt, in derartigen Anordnungen die Ausgangselektrode jedes der beiden Verstärkerelemente einer bistabilen Kippstufe über ein steuerbares Richtleitergatter mit der Steuerelektrode eines Verstärkerelementes der folgenden Kippstufe zu verbinden. Dadurch kann prinzipiell jeder Code, d. h. jede beliebige Aufeinanderfolge von »Einsen« und »Nullen«, die in der Schaltungsanordnung gespeichert ist, verschoben werden. Ein Fortschalteimpuls wird jeweils beiden Verstärkerelementen einer bistabilen Kippstufe zugeführt. Die steuerbaren Richtleitergatter bestimmen dabei, abhängig von der Steuerung durch die Ausgangsspannungen der Verstärkersysteme der vorhergehenden Kippstufe, zu welchem Verstärkerelement der Kippstufe der Fortschalteimpuls geleitet wird. Die erforderliche Leistung, die von dem Impulsgeber für diese Impulse aufgebracht werden muß, ist verhältnismäßig hoch, da die Impulse jeweils mindestens zwei leitende Verstärkerelemente umschalten müssen.The invention relates to circuit arrangements whose individual storage elements (stages) consist of bistable There are tilting stages. These are generally made up of two amplifier elements each. It is known in Such arrangements, the output electrode of each of the two amplifier elements of a bistable multivibrator Via a controllable directional conductor gate with the control electrode of an amplifier element of the following flip-flop connect to. This means that in principle any code, i. H. any sequence of "ones" and "Zeros" stored in the circuit arrangement can be shifted. An incremental pulse is given in each case fed to both amplifier elements of a bistable multivibrator. Determine the controllable directional ladder gate thereby, depending on the control by the output voltages of the amplifier systems of the preceding Flip-flop to which amplifier element of the flip-flop the stepping pulse is sent. The required Power that must be applied by the pulse generator for these pulses is relatively high because the pulses each have to switch at least two conductive amplifier elements.

Die Erfindung betrifft speziell eine Schaltungsanordnung (Ringzähler, Impulsverteiler, Schieberegister), in der sich höchstens jede zweite bistabile Kippstufe in der Einslage, alle übrigen Kippstufen aber in der Nullage befinden. Unter Einwirkung eines Fortschalteimpulses rücken diese einzelnen, durch mindestens eine dazwischenliegende »Null« getrennten »Einsen« jeweils um eine Stufe weiter. Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung ist, ebenso wie die bekannten Schaltungsanordnungen, aus bistabilen Kippstufen mit je zwei Verstärkerelementen aufgebaut. Sie unterscheidet sich aber von den bekannten Anordnungen dadurch, daß jeweils nur die Ausgangselektrode des in der Einslage stromführenden Verstärkerelements jeder Kippstufe über ein rückwirkungsfreies Kopplungsglied, beispielsweise ein die Zuführung eines Fortschalteimpulses steuerndes Richtleitergatter, mit der Steuerelektrode des in der Nullage stromführenden Verstärkerelements der folgenden Kippstufe und die gleiche Ausgangselektrode jeder Kippstufe jeweils über einen Kondensator mit der Steuerelektrode des entsprechenden Verstärkerelements der vorhergehenden Stufe gekoppelt ist.The invention relates specifically to a circuit arrangement (ring counter, pulse distributor, shift register) in which is at most every second bistable flip-flop in the first position, but all other flip-flops in the zero position are located. Under the influence of an incremental impulse, these individual ones move through at least one in between »Zero« separated »ones« one step further. The circuit arrangement according to The invention, like the known circuit arrangements, consists of bistable multivibrators with two amplifier elements each built up. But it differs from the known arrangements in that each only the output electrode of the current-carrying amplifier element of each flip-flop via one reaction-free coupling element, for example a directional ladder gate controlling the supply of an incremental pulse, with the control electrode of the amplifier element of the following flip-flop that carries current in the neutral position and the same output electrode of each flip-flop in each case via a capacitor with the control electrode of the corresponding amplifier element of the previous stage is coupled.

Aus bistabilen Kippstufen aufgebauteMade up of bistable flip-flops

Schaltungsanordnung
zum Verschieben gespeicherter ImpulseCircuit arrangement
to move stored impulses

Anmelder:Applicant:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2Berlin and Munich,
Munich 2, Wittelsbacherplatz 2

Dr. phil. Wolfgang Seefeldner, München,
ist als Erfinder genannt wordenDr. phil. Wolfgang Seefeldner, Munich,
has been named as the inventor

Bei der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung werden gegenüber bekannten Anordnungen pro Stufe je eine Diode und ein Widerstand eingespart. Außerdem wird aus der Fortschalteimpulsquelle bei jedem Schiebeschritt nur die Leistung zum Umschalten der Kippstufen von der Nullage in die Einslage entnommen. Die Leistung zum Umschalten der jeweils vorhergehenden Kippstufen aus der Einslage in die Nullage wird dagegen aus denjenigen Kippstufen entnommen, die durch den Fortschalteimpuls aus der Nullage in die Einslage umgeschaltet werden. Gegenüber den bekannten Schaltungen wird also die halbe Leistung eingespart, wenn die bistabilen Kippstufen symmetrisch aufgebaut sind.In the circuit arrangement according to the invention compared to known arrangements per stage each saved a diode and a resistor. In addition, the increment pulse source becomes with each shift step only the power for switching the flip-flops from the zero position to the insert position is taken. The performance to switch the respective preceding flip-flops from the one position to the zero position, on the other hand, is made from those Flip-flops removed, which are switched from the zero position to the one position by the incremental pulse will. Compared to the known circuits, half the power is saved when the bistable Tilt stages are constructed symmetrically.

Für besondere Zwecke kann es aber wünschenswert sein, die einzelnen Stufen derart unsymmetrisch aufzubauen, daß die einen Verstärkerelemente, ζ. Β. Transistoren, hochohmige Ausgänge haben, während zur Abgabe hoher Leistungen die anderen Verstärkerelemente, ζ. Β. Transistoren, der Kippstufen niederohmig aufgebaut sind. Bei Anwendung einer derartigen Schaltung ist die Ersparnis an Fortschalteimpulsleistung natürlich noch wesentlich höher, wenn man zur Verschiebung der »Einsen« die Fortschalteimpulse nur den hochohmig aufgebauten Verstärkerelementen zuführt.For special purposes, however, it may be desirable to set up the individual stages so asymmetrically, that the one amplifier elements, ζ. Β. Transistors that have high impedance outputs while on delivery high power the other amplifier elements, ζ. Β. Transistors, the multivibrators built with low resistance are. If such a circuit is used, the saving in incremental pulse power is of course still there much higher if you only use the incremental impulses with high resistance to shift the "ones" Feeds amplifier elements.

An Hand der Fig. 1 und 2 werden der Aufbau und die Wirkungsweise einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung erläutert.1 and 2, the structure and mode of operation of a circuit arrangement according to the Invention explained.

Die Fig. 1 zeigt eine bekannte Schaltung. Sie besteht aus den Kippstufen 1, 2 und 3 mit den Transistoren Tl TV, T2, T2', Γ3 und T3'. Die Kippstufe 1 ist z. B. mit der Kippstufe 2 über die beiden steuerbaren Richtleitergatter 5 und 5' gekoppelt. Ebenso ist die Kippstufe 2 über die Gatter 6 und 6' mit der Kippstufe 3 gekoppelt. Die Fortschalteimpulse werden allen Stufen gleichzeitigFig. 1 shows a known circuit. It consists of the flip-flops 1, 2 and 3 with the transistors T1 TV, T2, T2 ', Γ3 and T3'. The tilting stage 1 is z. B. coupled to the flip-flop 2 via the two controllable directional ladder gates 5 and 5 '. The flip-flop 2 is also coupled to the flip-flop 3 via the gates 6 and 6 '. The incremental impulses are applied to all stages at the same time

Offl· 510/179Offl · 510/179

i 082i 082

über die Klemmen F und F' zugeführt. Dadurch wird jede Kippstufe in die Lage gebracht, welche die jeweils vorhergehende Stufe bisher inne hatte. Die Kippstufe 2 befindet sich z. B. in der Einslage, die Kippstufen 1 und 3 in der Nullage. Die Transistoren TV, T2 und Γ3' sind leitend (dies ist in der Figur durch Schraffur der Transistorsymbole dargestellt), die Transistoren Tl, T2' und T3 sind gesperrt. Die Spannung am Kollektor des Transistors Γ2', der gesperrt ist, ist stark negativ, und die Diode Dl des aus dem Widerstand Rl, dem Kondensator Cl und der Diode Dl bestehenden steuerbaren Richtleitergatters 6 wird dadurch negativ vorgespannt. Die Kollektorspannung des leitenden Transistors Γ2 ist nur ganz schwach negativ, und die Diode Dl' des aus dem Widerstand 221', dem Kondensator CV und der Diode DV bestehenden steuerbaren Richtleitergatters 6' hat daher nur eine ganz schwache negative Vorspannung. Ein bei F und F' zugeführter positiver Fortschalteimpuls wird also infolge der wesentlich geringeren negativen Vorspannung des Richtleitergatters 6' über den Kondensator CV und die Diode DV der Basis des bisher leitenden Transistors TZ' zugeführt. Dieser Transistor wird dadurch gesperrt. Durch die Sperrung des Transistors TZ' wird der Transistor TZ leitend, und die Kippstufe 3 befindet sich danach in der Einslage. Durch einen äquivalenten Kippvorgang wird die Kippstufe 2 gleichzeitig in die Nullage gebracht.supplied via terminals F and F '. As a result, each tilting stage is brought into the position that the previous stage had so far. The tilting stage 2 is z. B. in the one position, the flip-flops 1 and 3 in the zero position. The transistors TV, T2 and Γ3 'are conductive (this is shown in the figure by hatching the transistor symbols), the transistors T1, T2' and T3 are blocked. The voltage at the collector of the transistor Γ2 ', which is blocked, is strongly negative, and the diode Dl of the controllable directional conductor gate 6, which consists of the resistor Rl, the capacitor Cl and the diode Dl, is thereby negatively biased. The collector voltage of the conductive transistor Γ2 is only very weakly negative, and the diode Dl 'of the controllable directional conductor gate 6' consisting of the resistor 221 ', the capacitor CV and the diode DV therefore has only a very weak negative bias voltage. A positive incremental pulse supplied at F and F ' is therefore supplied to the base of the previously conductive transistor TZ' via the capacitor CV and the diode DV as a result of the significantly lower negative bias voltage of the directional conductor gate 6 '. As a result, this transistor is blocked. By blocking the transistor TZ ' , the transistor TZ becomes conductive, and the flip-flop 3 is then in the insert position. By means of an equivalent tilting process, tilting stage 2 is brought into the zero position at the same time.

Fig. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung. Sie besteht aus den Kippstufen 7, 8 und 9 mit den Transistoren Γ7, TT, TS, TS', Γ9 und Γ9'. Erfindungsgemäß ist jede Stufe der Schaltungsanordnung über ein einziges steuerbares Richtleitergatter mit der folgenden Stufe verbunden, und zwar steuert ein solches Richtleitergatter, jeweils abhängig von der Spannung an der Ausgangselektrode des in der Einslage stromführenden Verstärkerelements einer Kippstufe, die Zuführung der Fortschalteimpulse zur Steuerelektrode des in der Nullage stromführenden Verstärkerelements der folgenden Kippstufe. Im dargestellten Beispiel ist die Ausgangselektrode des Transistors Tl mit dem Eingang des Richtleitergatters 11 verbunden. Dieses Richtleitergatter besteht aus dem Widerstand 2? 2, dem Kondensator C 2 und der Diode DI. Der Ausgang dieses Richtleitergatters ist mit der Steuerelektrode des Transistors T8' verbunden. Es ist bei der Darstellung in Fig. 2 angenommen, daß die Kippstufen 7, 8 und 9 sich in den Lagen 0, 1, 0 befinden. Die Transistoren TT, TS und T9' sind leitend. Die Transistoren Γ7, Γ8' und Γ9 sind gesperrt. Dies ist wieder durch Schraffur der entsprechenden Transistorsymbole dargestellt. Die hohe negative Spannung am Kollektor des Transistors T7 spannt die Diode D 2 über den Widerstand 222 stark negativ vor, während z. B. die geringe negative Spannung am Kollektor des leitenden Transistors Γ8 die Diode DZ über den Widerstand 223 kaum vorspannt.Fig. 2 shows a circuit arrangement according to the invention. It consists of flip-flops 7, 8 and 9 with transistors Γ7, TT, TS, TS ', Γ9 and Γ9'. According to the invention, each stage of the circuit arrangement is connected to the following stage via a single controllable directional conductor gate, and in fact such a directional conductor gate controls, depending on the voltage at the output electrode of the amplifier element of a flip-flop that carries current in the insert, the supply of the incremental pulses to the control electrode of the Zero position current-carrying amplifier element of the following multivibrator. In the illustrated example, the output electrode of the transistor Tl is connected to the input of the gate isolator. 11 This directional ladder gate consists of the resistor 2? 2, the capacitor C 2 and the diode DI. The output of this directional conductor gate is connected to the control electrode of the transistor T8 ' . It is assumed in the illustration in FIG. 2 that the flip-flops 7, 8 and 9 are in the positions 0, 1, 0. The transistors TT, TS and T9 ' are conductive. The transistors Γ7, Γ8 'and Γ9 are blocked. This is again shown by hatching the corresponding transistor symbols. The high negative voltage at the collector of the transistor T7 biases the diode D 2 strongly negative through the resistor 222, while z. B. the low negative voltage at the collector of the conductive transistor Γ8, the diode DZ through the resistor 223 hardly biases.

Ein an der Klemme Fl zugeführter positiver Fortschalteimpuls wird also nicht über den Kondensator C 2 und die Diode D 2 dem Transistor TS', sondern über den Kondensator CZ und die Diode DZ des Richtleitergatters 11 der Steuerelektrode, im dargestellten Fall der Basis des Transistors T9', zugeführt und sperrt diesen Transistor. Die Kippstufe 9 wird dadurch in die Einslage gebracht. Der dabei am Kollektor des Transistors T9 auftretende positive Spannungssprung wird über den Kondensator C4 der Steuerelektrode (Basis) des Transistors Γ8 zugeführt und sperrt diesen Transistor. Dadurch wird die Kippstufe 8 in die Nullage zurückgeschaltet. A positive incremental pulse applied to the terminal Fl is therefore not transmitted to the transistor TS ' via the capacitor C 2 and the diode D 2, but via the capacitor CZ and the diode DZ of the directional conductor gate 11 of the control electrode, in the illustrated case the base of the transistor T9' , and blocks this transistor. The tilting stage 9 is thereby brought into the insert position. The positive voltage jump occurring at the collector of the transistor T9 is fed to the control electrode (base) of the transistor Γ8 via the capacitor C4 and blocks this transistor. As a result, the flip-flop 8 is switched back to the zero position.

Die Erfindung ist nicht nur auf Schaltungsanordnungen beschränkt, deren bistabile Kippstufen aus Transistoren aufgebaut sind, wie dies in den dargestellten Fig. 1 und 2 beispielsweise der Fall ist, sondern kann prinzipiell genauso bei Schaltungsanordnungen angewandt werden, deren bistabile Kippstufen mit Elektronenröhren aufgebaut sind.The invention is not limited only to circuit arrangements whose bistable multivibrators are made up of transistors are constructed, as is the case, for example, in the illustrated FIGS. 1 and 2, but can in principle just as well are used in circuit arrangements whose bistable multivibrators are built with electron tubes are.

Claims

Patent claims:

1. Circuit arrangement made up of bistable multivibrators, each with two amplifier elements, for shifting pulse trains in which there is at least one pulse gap ("zero") before and after each pulse ("one") (e.g. ring counter, pulse distributor, shift register) , characterized in that in each case only the output electrode of the amplifier element carrying current in the insert position of each flip-flop via a reaction-free coupling element, for example a directional conductor gate (10, 11) controlling the supply of a shift pulse, with the control electrode of the amplifier element carrying current in the neutral position of the following flip-flop and the the same output electrode of each trigger stage is coupled to the control electrode of the corresponding amplifier element of the preceding stage via a capacitor (C2, CZ).

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the amplifier elements are transistors are provided.

3. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the amplifier elements are electron tubes are provided.

4. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that as Reaction-free coupling members controllable directional ladder gate (10) are used, which from each a capacitor (C 2) for supplying the shift pulses, a resistor (222) for supplying the Control voltage for the directional conductor gate and a diode (232) for decoupling exist.

5. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 4 as a ring counter, characterized in that that the output of the last flip-flop is connected to the input of the first flip-flop in the same way like the outputs and inputs of the other flip-flops.

6. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that each Flip-flop consists of a high-resistance and a low-resistance transistor.

1 sheet of drawings

1 009-510/179 5.601 009-510 / 179 5.60